JPH11261500A - Rssi circuit operatable at low voltage - Google Patents

Rssi circuit operatable at low voltage

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JPH11261500A
JPH11261500A JP10075014A JP7501498A JPH11261500A JP H11261500 A JPH11261500 A JP H11261500A JP 10075014 A JP10075014 A JP 10075014A JP 7501498 A JP7501498 A JP 7501498A JP H11261500 A JPH11261500 A JP H11261500A
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JP
Japan
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signal
transistor
amplifier
rssi
current
Prior art date
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Pending
Application number
JP10075014A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kamata
隆嗣 鎌田
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Motorola KK
Original Assignee
Motorola KK
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Publication date
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Publication of JPH11261500A publication Critical patent/JPH11261500A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the circuit that can simply correct a temperature, by providing a differential output signal from a differential output node, receiving it, providing a 1st rectification signal, providing a rectified signal in response to the differential output signal, and providing a voltage signal proportional substantially to the rectified signal in response to the rectified signal. SOLUTION: The level of a base electrode of transistor(TRs) 313, 314 is increased (decreased) when input signal levels (v1, v2) increase (decrease). Emitter electrodes of TRs 313, 314, 415 are connected in common and a collector current of the TR 315 changes inversely to a collector current of the TRs 313, 314. Resistors and TRs of a differential amplifier circuit and a current source are in existence between a power supply Vcc and ground. A voltage produced across a differential output resistor is about 0.1 V and a base-emitter voltage of the NPN TRs 313 or the like is about 0.7 V, and then a current source consisting of the NPN TRs has a voltage of about 0.2 V.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば無線受信機
におけるRSSI回路に関し、特に、ページング受信機
等において低電圧動作が可能なRSSI回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an RSSI circuit in a radio receiver, for example, and more particularly to an RSSI circuit capable of operating at a low voltage in a paging receiver or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、無線受信機では、アンテナから
得た高周波の無線信号を中間周波数の信号(IF信号)
に変換し、IF信号を増幅してディテクタ(detector)に
入力し、所望の信号処理を行う。この場合において、無
線受信機が受信した電波の強さは、一般にRSSI(Rec
eived Signal Strength Indicater)回路で測定される。
図1は、無線受信機における一般的なRSSI回路を示
す回路図である。図示した回路では、IFアンプおよび
RSSIアンプから成る増幅段が6つあり、入力端子I
F_Inから信号を入力し、増幅して出力端子Out
1,2から出力する。増幅された信号は、RSSIアン
プにも入力され、RSSIアンプからの出力電流は、電
流電圧変換回路で電圧に変換され、出力端子RSSIに
おいてRSSI出力電圧を与える。
2. Description of the Related Art Generally, a radio receiver converts a high-frequency radio signal obtained from an antenna into an intermediate frequency signal (IF signal).
And amplifies the IF signal and inputs it to a detector to perform desired signal processing. In this case, the strength of the radio wave received by the radio receiver is generally RSSI (Rec
eived Signal Strength Indicater) circuit.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a general RSSI circuit in a wireless receiver. In the illustrated circuit, there are six amplifying stages including an IF amplifier and an RSSI amplifier, and an input terminal I
A signal is input from F_In, amplified, and output terminal Out
Output from 1 and 2. The amplified signal is also input to the RSSI amplifier, and the output current from the RSSI amplifier is converted to a voltage by a current-voltage conversion circuit, and an RSSI output voltage is provided at an output terminal RSSI.

【0003】図2は、従来のIFアンプ,RSSIアン
プ,電流電圧変換回路の例を示す回路図である。この回
路図では、IFアンプは2組の抵抗Rおよびトランジス
タより成る差動増幅器から構成され、RSSIアンプは
抵抗およびトランジスタから構成され、電流電圧変換回
路は2つのトランジスタより成る電流ミラー回路から構
成されている。電源からグランドに至るまでに、差動増
幅器の抵抗Rおよびトランジスタ,RSSIアンプのト
ランジスタ,電流源を介している。このため、電源電圧
Vccは、2*Vbe+Vce(sat)+R*Iee
以上の電圧を必要とする。ここで、VbeはNPNトラ
ンジスタのベース・エミッタ間の電圧であり、0.7ボ
ルト程度の値をとる。Vce(sat)はNPNトラン
ジスタのコレクタ・エミッタ間の飽和電圧であり、0.
2ボルト程度の値をとる。Ieeは電流源の流す電流で
あり、電流源における電圧効果は0.1ボルト程度の値
をとる。したがって、このような回路構成を採用した場
合、電源電圧Vccは約1.7ボルト以上の高電圧を要
する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional IF amplifier, RSSI amplifier, and current / voltage conversion circuit. In this circuit diagram, the IF amplifier is composed of a differential amplifier composed of two sets of resistors R and transistors, the RSSI amplifier is composed of resistors and transistors, and the current-voltage conversion circuit is composed of a current mirror circuit composed of two transistors. ing. From the power supply to the ground, the signal flows through a resistor R and a transistor of the differential amplifier, a transistor of the RSSI amplifier, and a current source. Therefore, the power supply voltage Vcc is 2 * Vbe + Vce (sat) + R * Iee
The above voltage is required. Here, Vbe is a voltage between the base and the emitter of the NPN transistor and has a value of about 0.7 volt. Vce (sat) is a saturation voltage between the collector and the emitter of the NPN transistor.
Take a value of about 2 volts. Iee is the current flowing from the current source, and the voltage effect in the current source takes a value of about 0.1 volt. Therefore, when such a circuit configuration is employed, power supply voltage Vcc requires a high voltage of about 1.7 volts or more.

【0004】また、図2に示す回路例では、IFアンプ
における差動増幅器のエミッタからRSSIアンプに信
号を入力しているので、RSSIアンプの出力レベルが
温度により変化する。この温度依存性を除去するため、
電流源により供給される電流に適切な温度依存性を与
え、温度補償することを要するが、その温度補償回路は
一般に複雑なものになる。
In the circuit example shown in FIG. 2, since a signal is input to the RSSI amplifier from the emitter of the differential amplifier in the IF amplifier, the output level of the RSSI amplifier changes with temperature. To remove this temperature dependence,
The current supplied by the current source must be given an appropriate temperature dependency and must be temperature compensated, but the temperature compensation circuit is generally complicated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ページ
ング受信機のような小型無線受信機では、より低い電源
電圧で動作することが望まれる。本発明は、例えば1ボ
ルト程度の低電圧でも動作することが可能なRSSI回
路を提供することを目的とする。また、本発明は、温度
補正を簡易に行うことのできるRSSI回路を提供する
ことを目的とする。
However, in a small radio receiver such as a paging receiver, it is desired to operate with a lower power supply voltage. An object of the present invention is to provide an RSSI circuit that can operate at a low voltage of, for example, about 1 volt. Another object of the present invention is to provide an RSSI circuit that can easily perform temperature correction.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した課題は、次に説
明するRSSI回路により解決される。そのRSSI回
路は:入力信号を受信する入力端子(in_p,in_n)と、第
1電源(Vcc)および差動出力ノードの間に結合される出
力抵抗器と、入力端子と差動出力ノードに結合する差動
トランジスタから構成され、差動出力ノードにおいて差
動出力信号を与える第1増幅器;差動出力信号を受信す
る制御端子と、第1整流信号を与える第1被制御端子
と、第2被制御端子とを有するトランジスタ(323,324)
を含み、差動出力信号に応答して整流信号(I1)を与える
第2増幅器;および整流信号(I1)に応答して、該整流信
号に実質的に比例する電圧信号(RSSI信号)を与え
る変換回路;から構成される。
The above-mentioned problem is solved by the RSSI circuit described below. The RSSI circuit includes: an input terminal (in_p, in_n) for receiving an input signal, an output resistor coupled between the first power supply (Vcc) and the differential output node, and a coupling between the input terminal and the differential output node. A first amplifier for providing a differential output signal at a differential output node; a control terminal for receiving the differential output signal; a first controlled terminal for providing a first rectified signal; Transistor having control terminal (323,324)
A second amplifier for providing a rectified signal (I1) in response to the differential output signal; and providing a voltage signal (RSSI signal) substantially proportional to the rectified signal in response to the rectified signal (I1). A conversion circuit.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図3は、本発明によるRSSI回
路300を示す回路図である。RSSI回路300は、
IFアンプおよびRSSIアンプから構成される第1増
幅段310,第2増幅段320,IFアンプから構成さ
れる第3増幅段,電流電圧変換回路340から構成され
る。第1増幅段310におけるIFアンプは、コレクタ
電極が抵抗Rを介して電源Vccに結合されるバイポー
ラ・トランジスタ311,312と、バイポーラ・トラ
ンジスタ311,312の共通接続されたエミッタ電極
に結合する電流源316から構成される。バイポーラ・
トランジスタ311,312のベース電極はそれぞれi
n_pおよびin_nで示される端子に結合して差動入
力信号を受信する。第2増幅段320のIFアンプも同
様に構成されるが、バイポーラ・トランジスタ321,
322のベース電極が、第1増幅段310におけるIF
アンプからの差動出力信号を受信するよう構成される。
さらに、第3増幅段330のIFアンプも同様に構成さ
れるが、バイポーラ・トランジスタ331,332のベ
ース電極が第2増幅段のIFアンプからの差動出力信号
を受信し、バイポーラ・トランジスタ331,332の
コレクタ電極から増幅された差動出力信号を端子Out
1,Out2において出力している。一方、増幅段31
0のRSSIアンプは、バイポーラ・トランジスタ31
3,314,315および電流源317から構成され
る。差動増幅器のエミッタ側から入力信号を受ける従来
例(図2)とは異なり、バイポーラ・トランジスタ31
3,314のベース電極はIFアンプからの差動出力信
号を受信し、バイポーラ・トランジスタ315のベース
電極は電源Vccに結合される。バイポーラ・トランジ
スタ313,314のコレクタ電極およびバイポーラ・
トランジスタ315のコレクタ電極は、電流電圧変換回
路340の入力ノードに結合される。バイポーラ・トラ
ンジスタ313,314,315の各エミッタ電極は共
通接続され、電流源317を介してグランドGNDに結
合される。増幅段320のRSSIアンプも同様に構成
される。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an RSSI circuit 300 according to the present invention. The RSSI circuit 300 is
The first amplifier stage 310 includes an IF amplifier and an RSSI amplifier, the second amplifier stage 320 includes a third amplifier stage including an IF amplifier, and the current-voltage conversion circuit 340. The IF amplifier in the first amplification stage 310 includes a bipolar transistor 311, 312 having a collector electrode coupled to a power supply Vcc via a resistor R, and a current source coupled to a commonly connected emitter electrode of the bipolar transistors 311, 312. 316. bipolar·
The base electrodes of the transistors 311 and 312 are i
The differential input signal is received by being coupled to terminals indicated by n_p and in_n. The IF amplifier of the second amplifying stage 320 is configured similarly,
The base electrode of the first amplification stage 310
It is configured to receive a differential output signal from the amplifier.
Further, the IF amplifier of the third amplification stage 330 is configured in the same manner, except that the base electrodes of the bipolar transistors 331 and 332 receive the differential output signal from the IF amplifier of the second amplification stage. The differential output signal amplified from the collector electrode 332 is supplied to the terminal Out.
1 and Out2. On the other hand, the amplification stage 31
0 RSSI amplifier is a bipolar transistor 31
3, 314, 315 and a current source 317. Unlike the conventional example (FIG. 2) which receives an input signal from the emitter side of the differential amplifier, the bipolar transistor 31
The base electrode of 3,314 receives the differential output signal from the IF amplifier, and the base electrode of bipolar transistor 315 is coupled to power supply Vcc. Collector electrodes of bipolar transistors 313 and 314 and bipolar transistors
The collector electrode of transistor 315 is coupled to the input node of current-to-voltage conversion circuit 340. The emitter electrodes of the bipolar transistors 313, 314, and 315 are commonly connected, and are coupled to the ground GND via the current source 317. The RSSI amplifier of the amplification stage 320 is similarly configured.

【0008】電流電圧変換回路340の入力ノードと電
源Vccとの間には抵抗器Ra,Rbがそれぞれ結合さ
れている。PMOSトランジスタ341のソース電極は
一方の入力ノードに結合し、ドレイン電極はNMOSト
ランジスタ342のドレイン電極に結合する。NMOS
トランジスタ342のソース電極はグランドGNDに結
合する。また、抵抗器Rb側の入力ノードは電流源34
6を介してグランドGNDに結合する。PMOSトラン
ジスタ343のソース電極は他方の入力ノードに結合
し、ドレイン電極はNMOSトランジスタ344のドレ
イン電極に結合する。NMOSトランジスタ344のソ
ース電極はグランドGNDに結合する。PMOSトラン
ジスタ345のドレイン電極は出力抵抗Rrsを介して
グランドGNDに結合する。PMOSトランジスタ34
1,343,345のゲート電極は互いに結合され、N
MOSトランジスタ342,344のゲート電極も互い
に結合される。MOSトランジスタ341,344のゲ
ート電極とドレイン電極とがそれぞれ結合され、MOS
トランジスタ341と343,342と344,341
と345がそれぞれ電流ミラーを形成し、本実施例の場
合はセルフバイアス型の電流ミラーとなっている。PM
OSトランジスタ341,343のゲート電極およびN
MOSトランジスタのゲート電極の間にはコンデンサC
が結合され、電流電圧変換回路340の周波数特性を決
定し、電流電圧変換回路340が発振することを防止す
る。
[0008] Resistors Ra and Rb are respectively coupled between the input node of the current-voltage conversion circuit 340 and the power supply Vcc. The source electrode of PMOS transistor 341 is coupled to one input node, and the drain electrode is coupled to the drain electrode of NMOS transistor 342. NMOS
The source electrode of transistor 342 is coupled to ground GND. The input node on the resistor Rb side is a current source 34.
6 to ground GND. The source electrode of PMOS transistor 343 is coupled to the other input node, and the drain electrode is coupled to the drain electrode of NMOS transistor 344. The source electrode of NMOS transistor 344 is coupled to ground GND. The drain electrode of the PMOS transistor 345 is connected to the ground GND via the output resistance Rrs. PMOS transistor 34
1,343,345 gate electrodes are coupled together and N
The gate electrodes of MOS transistors 342 and 344 are also coupled to each other. The gate electrodes and the drain electrodes of the MOS transistors 341 and 344 are respectively coupled to form
Transistors 341, 343, 342, 344, 341
And 345 each form a current mirror, and in the case of this embodiment, are a self-bias type current mirror. PM
Gate electrodes of OS transistors 341 and 343 and N
A capacitor C is provided between the gate electrodes of the MOS transistors.
To determine the frequency characteristic of the current-to-voltage conversion circuit 340 and prevent the current-to-voltage conversion circuit 340 from oscillating.

【0009】次に、動作を説明する。まず、入力信号
は、in_pおよびin_nで示される端子から入力さ
れ、増幅段310,320,330を経てOut1,O
ut2で示される出力端子から例えば検出器に入力され
る。一方、第1増幅段310からの差動出力信号は、R
SSIアンプに入力に入力され、整流されてI1,I2
で示される整流信号を与える。ここで、RSSIアンプ
が入力信号を整流する動作について図4を参照しながら
説明する。図4(a)はRSSIアンプの回路図を示
す。図4(b)および(c)はIFアンプからの差動出
力電圧の模式的な波形を示す。波形の振幅が0.1ボル
トとなっているのは、バイポーラ・トランジスタ31
1,312のコレクタ電極と電源Vccとの間に結合さ
れる抵抗Rによる電圧降下が、0.1ボルト程度である
ことに起因する。図4(d)は整流された電流の出力波
形を示す。図4(e)に示す差動増幅器の入出力特性は
一般に図4(f)の実線で描かれた曲線のようになる。
この曲線はIc1に対する特性であるが、Ic2に対す
る特性は図4(f)の波線で描かれた曲線のようにな
る。この種の差動増幅器はオペアンプ等に利用され、通
常は、入力電位差Vd=0vを基準にして入出力特性を
利用する。しかしながら本実施例では、このような差動
増幅器を用いて整流動作を行わせるため、Vd=−0.
1vを基準に利用している。すなわち上記抵抗Rによる
電圧降下の分だけオフセットを与えているのである。入
力信号レベル(v1,v2)が増加(減少)するとトラ
ンジスタ313,314のベース電極の電位が増加(減
少)し、トランジスタ314,315のコレクタ電流の
和(I0)が増加(減少)する。トランジスタ313,
314,315のエミッタ電極は共通接続されているの
でトランジスタ315のコレクタ電流は、トランジスタ
313,314のコレクタ電流とは反対の変化を示す。
たとえば、トランジスタ313,314のコレクタ電流
が0からIee/2に増加する場合、トランジスタ31
5のコレクタ電流はIeeからIee/2に減少する。
このようにして、RSSIアンプは入力信号を整流する
ことができる。
Next, the operation will be described. First, input signals are input from terminals indicated by in_p and in_n, and are passed through amplification stages 310, 320, 330, Out 1, O 2.
An output terminal indicated by ut2 is input to, for example, a detector. On the other hand, the differential output signal from the first amplification stage 310 is R
Input to the input to the SSI amplifier, rectified and I1, I2
To give a rectified signal represented by Here, the operation of the RSSI amplifier rectifying the input signal will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows a circuit diagram of the RSSI amplifier. FIGS. 4B and 4C show typical waveforms of the differential output voltage from the IF amplifier. The amplitude of the waveform is 0.1 volt because the bipolar transistor 31
This is because the voltage drop due to the resistor R coupled between the collector electrodes 1 and 312 and the power supply Vcc is about 0.1 volt. FIG. 4D shows an output waveform of the rectified current. The input / output characteristics of the differential amplifier shown in FIG. 4E are generally as shown by a curve drawn by a solid line in FIG.
This curve is a characteristic for Ic1, but a characteristic for Ic2 is as a curve drawn by a broken line in FIG. This type of differential amplifier is used for an operational amplifier or the like, and usually uses input / output characteristics based on an input potential difference Vd = 0v. However, in this embodiment, since the rectifying operation is performed using such a differential amplifier, Vd = −0.
1v is used as a reference. That is, the offset is given by the voltage drop due to the resistor R. When the input signal levels (v1, v2) increase (decrease), the potentials of the base electrodes of the transistors 313, 314 increase (decrease), and the sum (I0) of the collector currents of the transistors 314, 315 increases (decreases). Transistors 313,
Since the emitter electrodes of 314 and 315 are commonly connected, the collector current of the transistor 315 shows a change opposite to the collector current of the transistors 313 and 314.
For example, if the collector current of transistors 313 and 314 increases from 0 to Iee / 2,
The collector current of No. 5 decreases from Iee to Iee / 2.
In this way, the RSSI amplifier can rectify the input signal.

【0010】本実施例では電源VccからグランドGN
Dに至るまでに、差動増幅器の抵抗Rおよびトランジス
タ,電流源を介している。差動出力抵抗Rの両端に生じ
る電位差は約0.1ボルト,NPNトランジスタ313
等のベース・エミッタ間の電位差は約0.7ボルトであ
り、NPNトランジスタで構成される電流源には約0.
2ボルトの電位差が生じる。したがって、電源電圧Vc
cが、0.1+0.7+0.2=1.0ボルト以上であ
ればIFアンプおよびRSSIアンプを作動させること
ができる。また、IFアンプおよびRSSIアンプを本
実施例とは異なり、MOSトランジスタで構成すること
もできるが、NMOSトランジスタのゲート・ソース間
の電位差は約0.7ボルトであり、電流源には約0.2
ボルトの電位差が生じる。したがって、MOSトランジ
スタで回路を構成した場合、電源電圧Vccが約1.0
ボルト以上であればIFおよびRSSIアンプを作動さ
せることができる。いずれにしても約1ボルトという低
電圧で動作が可能である。このことは、N型やP型等の
トランジスタのタイプを入れ換えて論理を反転しても同
様である。
In this embodiment, the power supply Vcc is changed to the ground GN.
Up to D, the signal flows through the resistor R of the differential amplifier, the transistor, and the current source. The potential difference between both ends of the differential output resistor R is about 0.1 volt, and the NPN transistor 313
Etc., the potential difference between the base and the emitter is about 0.7 volts.
A potential difference of 2 volts results. Therefore, the power supply voltage Vc
If c is 0.1 + 0.7 + 0.2 = 1.0 volt or more, the IF amplifier and the RSSI amplifier can be operated. Also, the IF amplifier and the RSSI amplifier can be constituted by MOS transistors, unlike the present embodiment. However, the potential difference between the gate and the source of the NMOS transistor is about 0.7 volt, and the current source is about 0.1 V. 2
A volt potential difference occurs. Therefore, when a circuit is constituted by MOS transistors, power supply voltage Vcc is about 1.0
If it is above volts, the IF and RSSI amplifiers can be activated. In any case, operation is possible at a low voltage of about 1 volt. This is the same even if the logic is inverted by exchanging the transistor types such as N-type and P-type.

【0011】次に、RSSIアンプで整流された信号
は、電流電圧変換回路340の入力ノードA,B(図
3)に与えられる。この信号に応答して電流Ioが生
じ、その電流Ioが出力抵抗Rrsに流れ、電圧Vrs
(=Rrs*Io)が、最終的に得られるRSSI出力
電圧となる。まず、RSSIアンプで生じる電流I1が
0のとき、抵抗Rbには電流Imax(=N*Iss)
が流れるので抵抗Rbの両端に生じる電位差はRb*I
maxとなる。一方、電流I1が0のとき電流I2はI
maxであり、この電流が抵抗Raに流れるので抵抗R
aの両端に生じる電位差はRa*Imaxとなる。本実
施例では抵抗Ra,Rbの抵抗値は等しいので入力ノー
ドA,Bの電位は等しくなり、電流Ioは生じない。そ
の後電流I1が増加すると、抵抗Rbに流れる電流も増
加するので抵抗Rbの両端に生じる電位差は大きくな
る。一方、電流I1が増加するとき電流I2はImax
から減少してゆくので抵抗Raの両端に生じる電位差は
小さくなる。このため、入力ノードAおよびBの間に電
位差が生じ、電流Ioを生じさせ、RSSI出力電圧が
得られる。ここで、抵抗Ra,Rbによる電圧降下Vs
は、最大でVbe−Vce(sat)となるように設定
する。VbeはNPNトランジスタのベース・エミッタ
間の電圧であり、一般に0.7ボルト程度の値をとる。
Vce(sat)は、NPNトランジスタのコレクタ・
エミッタ間の飽和電圧であり、一般に0.2ボルト程度
の値をとる。本実施例では、抵抗Ra,Rbによる電圧
降下Vsの最大値をRb*N*Issとしている。Is
sはRSSIアンプで使用する電流源による定電流値で
あり、Nはアンプの段数である。
Next, the signal rectified by the RSSI amplifier is supplied to input nodes A and B (FIG. 3) of the current / voltage conversion circuit 340. A current Io is generated in response to this signal, and the current Io flows through the output resistor Rrs, and the voltage Vrs
(= Rrs * Io) is the finally obtained RSSI output voltage. First, when the current I1 generated by the RSSI amplifier is 0, the current Imax (= N * Iss) is applied to the resistor Rb.
Flows, the potential difference generated across the resistor Rb is Rb * I
max. On the other hand, when the current I1 is 0, the current I2 is I
max, and since this current flows through the resistor Ra, the resistor R
The potential difference generated at both ends of a is Ra * Imax. In this embodiment, since the resistance values of the resistors Ra and Rb are equal, the potentials of the input nodes A and B are equal, and no current Io is generated. Thereafter, when the current I1 increases, the current flowing through the resistor Rb also increases, so that the potential difference generated between both ends of the resistor Rb increases. On the other hand, when the current I1 increases, the current I2 becomes Imax
, The potential difference generated between both ends of the resistor Ra becomes smaller. Therefore, a potential difference occurs between input nodes A and B, causing current Io, and an RSSI output voltage is obtained. Here, the voltage drop Vs due to the resistors Ra and Rb
Is set to be Vbe-Vce (sat) at the maximum. Vbe is a voltage between the base and the emitter of the NPN transistor and generally takes a value of about 0.7 volt.
Vce (sat) is the collector of the NPN transistor.
This is the saturation voltage between the emitters and generally takes a value of about 0.2 volt. In the present embodiment, the maximum value of the voltage drop Vs due to the resistors Ra and Rb is Rb * N * Iss. Is
s is a constant current value by a current source used in the RSSI amplifier, and N is the number of stages of the amplifier.

【0012】次に、RSSI出力電圧の温度依存性を考
察する。図5において、電源VccとPMOSトランジ
スタ341,343,345のゲート電極との間の電位
差をVdとすると、次式が成立する。
Next, the temperature dependency of the RSSI output voltage will be considered. In FIG. 5, if the potential difference between the power supply Vcc and the gate electrodes of the PMOS transistors 341, 343, and 345 is Vd, the following equation is established.

【0013】 Vd=Ra*(2*Io+I2)+Vgs2 =Rb*(Io+Imax+I1)+Vgs1 ここで、Vgs1はトランジスタ341のゲート・ソー
ス間の電圧であり、Vgs2はトランジスタ343,3
45のゲート・ソース間の電圧である。本実施例では、
Ra=Rb,Imax=I1+I2であり、ドレイン電
流が等しいためVgs1=Vgs2である。 したがって、2*Io+I2=Io+Imax+I1I
o=Imax+I1−I2Io=2*I1となる。出力
電圧VrsはRrs*Ioであるため、 Vrs=2*Rrs*I1 となる。よって、RSSI出力電圧は入力電流に比例
し、その温度依存性は出力抵抗Rrsの温度依存性によ
ってのみ決定される。ところで、入力電流I1,I2を
一般的なカレント・ミラー回路を利用してRSSI出力
信号を取り出すことも考えられる。しかし、たとえば図
6に示すような回路構成を採用すると、出力電流の値に
依存してVgs2の値が変化するので、Vgs1=Vg
s2の関係を使用することができなくなる。このため、
本実施例のように広範囲にわたるリニアリティ(線形
性)を確保することが困難になり、温度依存性も複雑な
ものになる。
Vd = Ra * (2 * Io + I2) + Vgs2 = Rb * (Io + Imax + I1) + Vgs1 where Vgs1 is the voltage between the gate and source of the transistor 341 and Vgs2 is the transistor 343,3
45 is the voltage between the gate and the source. In this embodiment,
Ra = Rb, Imax = I1 + I2, and Vgs1 = Vgs2 because the drain currents are equal. Therefore, 2 * Io + I2 = Io + Imax + I1I
o = Imax + I1-I2Io = 2 * I1. Since the output voltage Vrs is Rrs * Io, Vrs = 2 * Rrs * I1. Therefore, the RSSI output voltage is proportional to the input current, and its temperature dependence is determined only by the temperature dependence of the output resistance Rrs. By the way, it is conceivable to extract the RSSI output signal from the input currents I1 and I2 using a general current mirror circuit. However, for example, if a circuit configuration as shown in FIG. 6 is employed, the value of Vgs2 changes depending on the value of the output current, so that Vgs1 = Vg
The relationship of s2 cannot be used. For this reason,
As in the present embodiment, it is difficult to secure a wide range of linearity (linearity), and the temperature dependency becomes complicated.

【0014】次に、RSSI出力電圧の温度補正につい
て説明する。本実施例における温度特性は、(1)IF
アンプのゲインに起因する温度特性,(2)RSSIア
ンプの整流に起因する温度特性,(3)電流電圧変換回
路における温度特性の3つに依存すると考えられる。し
かし、RSSIアンプの整流に起因する温度変化は小さ
いので、実質的に無視することができる。IFアンプの
ゲインに起因する温度依存性(1)は、各差動アンプの
電流源に流れる電流Ieeが所定の温度係数を有するよ
うにすると除去できる。これは、バイアス回路を利用す
ることにより実行できる。所定の温度係数とは、1/T
−aである。ここで、Tは絶対温度,aは抵抗Rの温度
係数である。まず、IFアンプの1段あたりのゲインを
Avとすると、 Av=gm*R=Iee/(2*Vt)*R となる。gmはトランスコンダクタンス[A/V],R
は差動アンプの出力抵抗[ohm],Ieeは差動アン
プのエミッタ側の電流[A],Vtはトランジスタのサ
ーマル電圧[v]である。サーマル電圧とは、k*T/
qで表される量であり、kはボルツマン定数,qは電子
の電荷量[c]である。Avの温度係数TC[ppm/
K]は、 TC=1/Av*d/dT(Av) =a+b−1/T となる。ここで、aは抵抗の温度係数であり、1/R*
d/dT(R)で表される。bは電流Ieeの温度係数
であり、1/Iee*d/dT(Iee)で表される。
したがって、電流Ieeの温度係数bが1/T−aであ
れば、差動アンプの温度係数TCを0にすることがで
き、温度依存性を除去できる。
Next, the temperature correction of the RSSI output voltage will be described. The temperature characteristics in this embodiment are as follows: (1) IF
It is considered that the temperature characteristics depend on three factors: temperature characteristics caused by the gain of the amplifier, (2) temperature characteristics caused by the rectification of the RSSI amplifier, and (3) temperature characteristics in the current-voltage conversion circuit. However, since the temperature change caused by the rectification of the RSSI amplifier is small, it can be substantially ignored. The temperature dependency (1) due to the gain of the IF amplifier can be eliminated by making the current Iee flowing through the current source of each differential amplifier have a predetermined temperature coefficient. This can be done by using a bias circuit. The predetermined temperature coefficient is 1 / T
-A. Here, T is the absolute temperature, and a is the temperature coefficient of the resistor R. First, if the gain per stage of the IF amplifier is Av, then Av = gm * R = Iee / (2 * Vt) * R. gm is the transconductance [A / V], R
Is the output resistance [ohm] of the differential amplifier, Iee is the current [A] on the emitter side of the differential amplifier, and Vt is the thermal voltage [v] of the transistor. Thermal voltage is k * T /
It is an amount represented by q, k is Boltzmann's constant, and q is the charge amount [c] of electrons. Av temperature coefficient TC [ppm /
K] is TC = 1 / Av * d / dT (Av) = a + b-1 / T. Here, a is the temperature coefficient of resistance, and 1 / R *
It is represented by d / dT (R). b is a temperature coefficient of the current Iee and is represented by 1 / Iee * d / dT (Iee).
Therefore, if the temperature coefficient b of the current Iee is 1 / Ta, the temperature coefficient TC of the differential amplifier can be set to 0, and the temperature dependency can be eliminated.

【0015】次に、電流電圧変換回路における温度依存
性もRSSIアンプにおける定電流Issが所定の温度
係数を有するようにすると除去できる。これも、バイア
ス回路を利用することにより実行できる。所定の温度係
数とは、抵抗Rrsの温度係数と絶対値が等しく符号が
反対のものである。本実施例では電流電圧変換回路34
0の入力信号I1の最大値は、Imax/2であった
が、この場合RSSI出力電圧Vrsは、Rrs*2*
I1=Rrs*Imaxとなる。RSSI出力電圧Vr
sの温度係数TCは、TC=1/Vrs*d/dT(V
rs)=a+cとなる。ここで、aは抵抗の温度係数で
あり、1/Rrs*d/dT(Rrs)で表される。c
は電流Imaxの温度係数であり、1/Imax*d/
dT(Imax)で表される。よって、電流Imaxの
温度係数cが−aであれば、RSSI出力電圧Vrsの
温度依存性を除去することができる。
Next, the temperature dependency in the current-voltage conversion circuit can be eliminated by making the constant current Iss in the RSSI amplifier have a predetermined temperature coefficient. This can also be performed by using a bias circuit. The predetermined temperature coefficient has the same absolute value as the temperature coefficient of the resistor Rrs and the opposite sign. In the present embodiment, the current-voltage conversion circuit 34
The maximum value of the input signal I1 of 0 was Imax / 2, but in this case, the RSSI output voltage Vrs is Rrs * 2 *
I1 = Rrs * Imax. RSSI output voltage Vr
The temperature coefficient TC of s is TC = 1 / Vrs * d / dT (V
rs) = a + c. Here, a is the temperature coefficient of the resistance, and is represented by 1 / Rrs * d / dT (Rrs). c
Is the temperature coefficient of the current Imax, and 1 / Imax * d /
It is represented by dT (Imax). Therefore, if the temperature coefficient c of the current Imax is −a, the temperature dependency of the RSSI output voltage Vrs can be eliminated.

【0016】本実施例では電源VccからグランドGN
Dに至るまでに、抵抗器Rb,トランジスタ341,3
42を介している。したがって、電源電圧Vccは、V
s+Vgs+Vds以上であることを要する。Vsは最
大でVbe−Vce(sat)となるように設定されて
おり、これは約0.5ボルトになる。Vgsは約0.7
ボルト,Vdsは約0.2ボルトになる。したがって、
電源電圧Vccは、Vsが0.1ボルトとすると約1.
0ボルト以上であればよく、電流電圧変換回路の低電圧
動作を可能にする。また、本実施例とは異なり、電流電
圧変換回路をバイポーラ・トランジスタで構成すること
もできるが、PNPトランジスタのベース・エミッタ間
の電位差は約0.7ボルトであり、NPNトランジスタ
のコレクタ・エミッタ電圧は約0.2ボルトの電位差が
生じる。また、NPNトランジスタのベース・エミッタ
間の電位差は約0.7ボルトであり、PNPトランジス
タのエミッタ・コレクタ間の電位差は約0.2ボルトで
ある。したがって、バイポーラ・トランジスタで回路を
構成した場合、Vs=0.1ボルトとすると電源電圧V
ccが約1.0ボルト以上であれば電流電圧変換回路を
作動させることができる。いずれにしても約1ボルトと
いう低電圧で動作が可能である。このことは、N型やP
型等のトランジスタのタイプを入れ換えて論理を反転し
ても同様である。上記IFアンプ,RSSIアンプ,電
流電圧変換回路のいずれも低電圧で動作することが可能
であるので、これらから構成されるRSSI回路も低電
圧で動作することが可能である。
In this embodiment, the power supply Vcc is switched to the ground GN.
Before reaching D, a resistor Rb, transistors 341 and 3
Via 42. Therefore, power supply voltage Vcc is
It needs to be equal to or more than s + Vgs + Vds. Vs is set to be at most Vbe-Vce (sat), which is about 0.5 volts. Vgs is about 0.7
Volts and Vds are about 0.2 volts. Therefore,
Assuming that Vs is 0.1 volt, the power supply voltage Vcc is about 1.
It suffices that the voltage be 0 volt or more, which enables low-voltage operation of the current-voltage conversion circuit. Also, unlike the present embodiment, the current-voltage conversion circuit can be constituted by a bipolar transistor. However, the potential difference between the base and the emitter of the PNP transistor is about 0.7 volt, and the collector-emitter voltage of the NPN transistor is Produces a potential difference of about 0.2 volts. The potential difference between the base and the emitter of the NPN transistor is about 0.7 volt, and the potential difference between the emitter and the collector of the PNP transistor is about 0.2 volt. Therefore, when a circuit is constituted by bipolar transistors, if Vs = 0.1 volts, the power supply voltage V
If cc is about 1.0 volt or more, the current-voltage conversion circuit can be operated. In any case, operation is possible at a low voltage of about 1 volt. This is because N-type and P
The same is true even if the logic is inverted by exchanging the transistor type such as the type. Since all of the IF amplifier, the RSSI amplifier, and the current-voltage conversion circuit can operate at a low voltage, the RSSI circuit configured from these can also operate at a low voltage.

【0017】図6は、本発明によるRSSI回路に対し
てシミュレーションを行った結果得られる入出力特性図
である。シミュレーションに際しては、図7に示すよう
に6段の差動アンプから成るIFアンプと、5段から成
るRSSIアンプと、電流電圧変換回路から構成される
回路を使用している。また、温度補正を行うため図8に
示すバイアス回路を使用している。この回路では、定電
流源の電流値はIss=Iee=5μA,差動出力抵抗
Rは40kohm,最大電流値Imaxは25μA,R
SSI出力抵抗は24kohm,電流電圧変換回路にお
ける抵抗Ra,Rbはともに2kohmである。図6の
特性図における横軸はIFアンプからの入力信号レベル
[dBm],縦軸はRSSI出力電圧[v]である。図
6から明らかなように、約60dBmの広範囲にわたっ
てリニアリティを得ることができ、ダイナミックレンジ
の広いRSSI回路を得ることができる。この範囲は、
IFアンプの差動増幅器の段数を増やすことにより拡大
することができる。また、設定温度を摂氏−20度,2
0度,75度と変化させた場合の入出力特性の温度変化
も極めて小さく、+/−0.5dBの範囲に収まること
が確認された。
FIG. 6 is an input / output characteristic diagram obtained as a result of performing a simulation on the RSSI circuit according to the present invention. In the simulation, as shown in FIG. 7, a circuit composed of an IF amplifier composed of six stages of differential amplifiers, an RSSI amplifier composed of five stages, and a current-voltage conversion circuit is used. Further, a bias circuit shown in FIG. 8 is used to perform temperature correction. In this circuit, the current value of the constant current source is Iss = Iee = 5 μA, the differential output resistance R is 40 kohm, the maximum current value Imax is 25 μA, R
The SSI output resistance is 24 kohm, and the resistances Ra and Rb in the current-voltage conversion circuit are both 2 kohm. In the characteristic diagram of FIG. 6, the horizontal axis represents the input signal level [dBm] from the IF amplifier, and the vertical axis represents the RSSI output voltage [v]. As is clear from FIG. 6, linearity can be obtained over a wide range of about 60 dBm, and an RSSI circuit having a wide dynamic range can be obtained. This range is
It can be expanded by increasing the number of stages of the differential amplifier of the IF amplifier. The set temperature is set to -20 degrees Celsius,
It was confirmed that the temperature change of the input / output characteristics when the temperature was changed to 0 degrees and 75 degrees was extremely small and was within the range of +/- 0.5 dB.

【0018】以上本発明を特定の実施例について説明し
てきたが、これに限定する主旨ではない。たとえば、使
用するトランジスタはバイポーラ・トランジスタ,MO
SFET等により構成することもできる。ただし、本実
施例のようにIFアンプおよびRSSIアンプをバイポ
ーラ・トランジスタで構成し、電流電圧変換回路をMO
SFETで構成すると、バイポーラ・トランジスタで構
成される部分ではデバイス間のマッチングが良好にな
り、電流電圧変換回路では電流消費を低減することがで
きるという利点がある。
Although the present invention has been described with reference to a particular embodiment, it is not intended to be limited to this. For example, the transistors used are bipolar transistors, MO
It can also be constituted by an SFET or the like. However, as in the present embodiment, the IF amplifier and the RSSI amplifier are configured by bipolar transistors, and the current-voltage conversion circuit is configured by the MO.
The configuration using the SFET has an advantage that the matching between the devices is good in the portion configured by the bipolar transistor, and the current-voltage conversion circuit can reduce the current consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 無線受信機におけるIF増幅回路およびRS
SI回路を示す部分回路図である。
FIG. 1 is an IF amplifier circuit and an RS in a wireless receiver.
FIG. 3 is a partial circuit diagram illustrating an SI circuit.

【図2】 従来のRSSI回路の1例を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional RSSI circuit.

【図3】 本発明によるRSSI回路を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an RSSI circuit according to the present invention.

【図4】 本発明によるRSSI回路で使用される整流
回路の動作説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation of the rectifier circuit used in the RSSI circuit according to the present invention.

【図5】 従来の電流電圧変換回路を示す回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional current-voltage conversion circuit.

【図6】 本発明によるRSSI回路に対してシミュレ
ーションを行った結果得られる入出力特性図である。
FIG. 6 is an input / output characteristic diagram obtained as a result of performing a simulation on the RSSI circuit according to the present invention.

【図7】 本発明によるRSSI回路のシミュレーショ
ンに際して使用した回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram used in the simulation of the RSSI circuit according to the present invention.

【図8】 本発明によるRSSI回路に使用することが
できるバイアス回路を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a bias circuit that can be used in the RSSI circuit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21,22,23,311ないし315,321ないし
325,331,332 バイポーラ・トランジスタ 316,317,326,327,333,346 電
流源 341ないし345 MOSトランジスタ
21, 22, 23, 311 to 315, 321 to 325, 331, 332 Bipolar transistors 316, 317, 326, 327, 333, 346 Current sources 341 to 345 MOS transistors

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────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年4月23日[Submission date] April 23, 1998

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Correction target item name] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0003】図2は、従来のIFアンプ,RSSIアン
プ,電流電圧変換回路の例を示す回路図である。この回
路図では、IFアンプは2組の抵抗Rおよびトランジス
タより成る差動増幅器から構成され、RSSIアンプは
抵抗およびトランジスタから構成され、電流電圧変換回
路は2つのトランジスタより成る電流ミラー回路から構
成されている。電源からグランドに至るまでに、差動増
幅器の抵抗Rおよびトランジスタ,RSSIアンプのト
ランジスタ,電流源を介している。このため、電源電圧
Vccは、2*Vbe+Vce(sat)+R*Iee
以上の電圧を必要とする。ここで、VbeはNPNトラ
ンジスタのベース・エミッタ間の電圧であり、0.7ボ
ルト程度の値をとる。Vce(sat)はNPNトラン
ジスタのコレクタ・エミッタ間の飽和電圧であり、0.
2ボルト程度の値をとる。Ieeは電流源の流す電流で
あり、その抵抗における電圧降下は0.1ボルト程度の
値をとる。したがって、このような回路構成を採用した
場合、電源電圧Vccは約1.7ボルト以上の高電圧を
要する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional IF amplifier, RSSI amplifier, and current / voltage conversion circuit. In this circuit diagram, the IF amplifier is composed of a differential amplifier composed of two sets of resistors R and transistors, the RSSI amplifier is composed of resistors and transistors, and the current-voltage conversion circuit is composed of a current mirror circuit composed of two transistors. ing. From the power supply to the ground, the signal flows through a resistor R and a transistor of the differential amplifier, a transistor of the RSSI amplifier, and a current source. Therefore, the power supply voltage Vcc is 2 * Vbe + Vce (sat) + R * Iee
The above voltage is required. Here, Vbe is a voltage between the base and the emitter of the NPN transistor and has a value of about 0.7 volt. Vce (sat) is a saturation voltage between the collector and the emitter of the NPN transistor.
Take a value of about 2 volts. Iee is the current flowing from the current source, and the voltage drop at the resistor takes a value of about 0.1 volt. Therefore, when such a circuit configuration is employed, power supply voltage Vcc requires a high voltage of about 1.7 volts or more.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0009】次に、動作を説明する。まず、入力信号
は、in pおよびin nで示される端子から入力さ
れ、増幅段310,320,330を経てOut1,O
ut2で示される出力端子から例えば検出器に入力され
る。一方、第1増幅段310からの差動出力信号は、R
SSIアンプに入力に入力され、整流されてI1,I2
で示される整流信号を与える。ここで、RSSIアンプ
が入力信号を整流する動作について図4を参照しながら
説明する。図4(a)はRSSIアンプの回路図を示
す。図4(b)および(c)はIFアンプからの差動出
力電圧の模式的な波形を示す。波形の振幅が0.1ボル
トとなっているのは、バイポーラ・トランジスタ31
1,312のコレクタ電極と電源Vccとの間に結合さ
れる抵抗Rによる電圧降下が、0.1ボルト程度である
ことに起因する。図4(d)は整流された電流の出力波
形を示す。図4(e)に示す差動増幅器の入出力特性は
一般に図4(f)の実線で描かれた曲線のようになる。
この曲線はIc1に対する特性であるが、Ic2に対す
る特性は図4(f)の波線で描かれた曲線のようにな
る。この種の差動増幅器はオペアンプ等に利用され、通
常は、入力電位差Vd=0ボルトを基準にして入出力特
性を利用する。しかしながら本実施例では、このような
差動増幅器を用いて整流動作を行わせるため、Vd=−
0.1ボルトを基準に利用している。すなわち上記抵抗
Rによる電圧降下の分だけオフセットを与えているので
ある。入力信号レベル(v1,v2)が増加(減少)す
るとトランジスタ313,314のベース電極の電位が
増加(減少)し、トランジスタ314,315のコレク
タ電流の和(10)が増加(減少)する。トランジスタ
313,314,315のエミッタ電極は共通接続され
ているのでトランジスタ315のコレクタ電流は、トラ
ンジスタ313,314のコレクタ電流とは反対の変化
を示す。たとえば、トランジスタ313,314のコレ
クタ電流が0からIss/2に増加する場合、トランジ
スタ315のコレクタ電流はIssからIss/2に減
少する。このようにして、RSSIアンプは入力信号を
整流することができる。
Next, the operation will be described. First, the input signal is in p and in n from the terminals indicated by n, through the amplification stages 310, 320, 330, Out1, O
An output terminal indicated by ut2 is input to, for example, a detector. On the other hand, the differential output signal from the first amplification stage 310 is R
Input to the input to the SSI amplifier, rectified and I1, I2
To give a rectified signal represented by Here, the operation of the RSSI amplifier rectifying the input signal will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows a circuit diagram of the RSSI amplifier. FIGS. 4B and 4C show typical waveforms of the differential output voltage from the IF amplifier. The amplitude of the waveform is 0.1 volt because the bipolar transistor 31
This is because the voltage drop due to the resistor R coupled between the collector electrodes 1 and 312 and the power supply Vcc is about 0.1 volt. FIG. 4D shows an output waveform of the rectified current. The input / output characteristics of the differential amplifier shown in FIG. 4E are generally as shown by a curve drawn by a solid line in FIG.
This curve is a characteristic for Ic1, but a characteristic for Ic2 is as a curve drawn by a broken line in FIG. This type of differential amplifier is used for an operational amplifier or the like, and usually uses input / output characteristics based on an input potential difference Vd = 0 volt . However, in this embodiment, since the rectification operation is performed using such a differential amplifier, Vd = −
0.1 volt is used as a reference. That is, the offset is given by the voltage drop due to the resistor R. When the input signal levels (v1, v2) increase (decrease), the potentials of the base electrodes of the transistors 313, 314 increase (decrease), and the sum (10) of the collector currents of the transistors 314, 315 increases (decreases). Since the emitter electrodes of the transistors 313, 314, and 315 are commonly connected, the collector current of the transistor 315 changes opposite to the collector current of the transistors 313, 314. For example, if the collector current of the transistor 313 and 314 is increased from 0 to Iss / 2, the collector current of the transistor 315 is reduced from Iss into Iss / 2. In this way, the RSSI amplifier can rectify the input signal.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0013】 Vd=Ra*(2*Io+I2)+Vgs2 =Rb*(Io+Imax+I1)+Vgs1 ここで、Vgs1はトランジスタ341のゲート・ソー
ス間の電圧であり、Vgs2はトランジスタ343,3
45のゲート・ソース間の電圧である。本実施例では、
Ra=Rb,Imax=I1+I2であり、ドレイン電
流が等しいためVgs1=Vgs2である。 となる。出力電圧VrsはRrs*Ioであるため、 Vrs=2*Rrs*I1 となる。よって、RSSI出力電圧は入力電流に比例
し、その温度依存性は出力抵抗Rrsの温度依存性によ
ってのみ決定される。ところで、入力電流I1,I2を
一般的なカレント・ミラー回路を利用してRSSI出力
信号を取り出すことも考えられる。しかし、たとえば
に示すような回路構成を採用すると、出力電流の値に
依存してVgs2の値が変化するので、Vgs1=Vg
s2の関係を使用することができなくなる。このため、
本実施例のように広範囲にわたるリニアリティ(線形
性)を確保することが困難になり、温度依存性も複雑な
ものになる。
Vd = Ra * (2 * Io + I2) + Vgs2 = Rb * (Io + Imax + I1) + Vgs1 where Vgs1 is the voltage between the gate and source of the transistor 341 and Vgs2 is the transistor 343,3
45 is the voltage between the gate and the source. In this embodiment,
Ra = Rb, Imax = I1 + I2, and Vgs1 = Vgs2 because the drain currents are equal. Becomes Since the output voltage Vrs is Rrs * Io, Vrs = 2 * Rrs * I1. Therefore, the RSSI output voltage is proportional to the input current, and its temperature dependence is determined only by the temperature dependence of the output resistance Rrs. By the way, it is conceivable to extract the RSSI output signal from the input currents I1 and I2 using a general current mirror circuit. But for example figure
If the circuit configuration shown in FIG. 5 is adopted, the value of Vgs2 changes depending on the value of the output current, so that Vgs1 = Vg
The relationship of s2 cannot be used. For this reason,
As in the present embodiment, it is difficult to secure a wide range of linearity (linearity), and the temperature dependency becomes complicated.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0017】図6は、本発明によるRSSI回路に対し
てシミュレーションを行った結果得られる入出力特性図
である。シミュレーションに際しては、図7に示すよう
に6段の差動アンプから成るIFアンプと、5段から成
るRSSIアンプと、電流電圧変換回路から構成される
回路を使用している。また、温度補正を行うため図8に
示すバイアス回路を使用している。この回路では、定電
流源の電流値はIss=Iee=5μA,差動出力抵抗
Rは40kohm,最大電流値Imaxは25μA,R
SSI出力抵抗は24kohm,電流電圧変換回路にお
ける抵抗Ra,Rbはともに2kohmである。図6の
特性図における横軸はIFアンプからの入力信号レベル
[dBm],縦軸はRSSI出力電圧[v]である。図
6から明らかなように、約60dBの広範囲にわたって
リニアリティを得ることができ、ダイナミックレンジの
広いRSSI回路を得ることができる。この範囲は、I
Fアンプの差動増幅器の段数を増やすことにより拡大す
ることができる。また、設定温度を摂氏−20度,20
度,75度と変化させた場合の入出力特性の温度変化も
極めて小さく、+/−0.5dBの範囲に収まることが
確認された。
FIG. 6 is an input / output characteristic diagram obtained as a result of performing a simulation on the RSSI circuit according to the present invention. In the simulation, as shown in FIG. 7, a circuit composed of an IF amplifier composed of six stages of differential amplifiers, an RSSI amplifier composed of five stages, and a current-voltage conversion circuit is used. Further, a bias circuit shown in FIG. 8 is used to perform temperature correction. In this circuit, the current value of the constant current source is Iss = Iee = 5 μA, the differential output resistance R is 40 kohm, the maximum current value Imax is 25 μA, R
The SSI output resistance is 24 kohm, and the resistances Ra and Rb in the current-voltage conversion circuit are both 2 kohm. In the characteristic diagram of FIG. 6, the horizontal axis represents the input signal level [dBm] from the IF amplifier, and the vertical axis represents the RSSI output voltage [v]. As is clear from FIG. 6, linearity can be obtained over a wide range of about 60 dB, and an RSSI circuit having a wide dynamic range can be obtained. This range is
It can be expanded by increasing the number of stages of the differential amplifier of the F amplifier. Also, the set temperature is set to -20 degrees Celsius,
It was confirmed that the temperature change of the input / output characteristics when the temperature was changed to 75 degrees was extremely small and was within the range of +/- 0.5 dB.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図 3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】 FIG. 3

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力信号を受信する入力端子(in_p,in_n)
と、差動出力ノードと、第1電源(Vcc)と前記差動出力
ノードとの間に結合される出力抵抗器と、前記入力端子
および前記差動出力ノードに結合する差動トランジスタ
対から構成され、前記差動出力ノードにおいて差動出力
信号を与える第1増幅器;前記差動出力信号を受信する
制御端子と、整流された電流信号である整流信号(I1)を
与える被制御端子を有するトランジスタ(313,314)を含
み、前記差動出力信号に応答して整流信号(I1)を与える
第2増幅器;および前記整流信号(I1)に応答して、該整
流信号に実質的に比例する電圧信号(RSSI信号)を
与える変換回路;から構成されることを特徴とするRS
SI回路。
An input terminal for receiving an input signal (in_p, in_n)
A differential output node; an output resistor coupled between a first power supply (Vcc) and the differential output node; and a differential transistor pair coupled to the input terminal and the differential output node. A first amplifier for providing a differential output signal at the differential output node; a transistor having a control terminal for receiving the differential output signal and a controlled terminal for providing a rectified signal (I1) that is a rectified current signal (313, 314) for providing a rectified signal (I1) in response to the differential output signal; and a voltage signal substantially responsive to the rectified signal in response to the rectified signal (I1) ( A conversion circuit for providing an RSSI signal).
SI circuit.
【請求項2】入力信号を受信する入力端子(in_p,in_n)
と、第1電源(Vcc)および差動出力ノードの間に結合さ
れる出力抵抗器と、前記入力端子と前記差動出力ノード
に結合する差動トランジスタから構成され、前記差動出
力ノードにおいて差動出力信号を与える第1増幅器;前
記差動出力信号に応答して第1,第2整流信号(I1,I2)
を与える第2増幅器であって、前記差動出力信号を受信
する制御端子と、前記第1整流信号を与える第1被制御
端子と、第2被制御端子とを有するトランジスタ(313,3
14)を含み、前記第2整流信号(I2)は前記第1整流信号
(I1)が増加するにつれて減少し前記第1整流信号(I1)が
減少するにつれて増加する、第2増幅器;および前記第
1,第2整流信号(I1,I2)に応答してRSSI信号を与
える変換回路;から構成され、該変換回路は:前記第1
整流信号を受信する第1入力ノード;前記第2整流信号
を受信する第2入力ノード;制御端子と、前記第1入力
ノードに結合する被制御端子とを有する第1トランジス
タ(341);前記第1トランジスタ(341)の制御端子に結合
する制御端子と、前記第2入力ノードに結合する被制御
端子とを有する第2トランジスタ(343);前記第1トラ
ンジスタの制御端子に結合する制御端子と、前記第2入
力ノードに結合する第1被制御端子と、RSSI出力信
号を与える出力ノードに結合する第2被制御端子とを有
する第3トランジスタ(345);および前記出力ノードと
第2電源との間に結合される出力抵抗器(Rrs);から構
成され、前記出力抵抗に流れる電流が前記第1整流信号
に実質的に比例することを特徴とするRSSI回路。
2. An input terminal for receiving an input signal (in_p, in_n).
And an output resistor coupled between the first power supply (Vcc) and the differential output node; and a differential transistor coupled to the input terminal and the differential output node. A first amplifier for providing a dynamic output signal; first and second rectified signals (I1, I2) in response to the differential output signal
And a transistor having a control terminal for receiving the differential output signal, a first controlled terminal for providing the first rectified signal, and a second controlled terminal.
14), wherein the second rectified signal (I2) is the first rectified signal
A second amplifier that decreases as (I1) increases and increases as the first rectified signal (I1) decreases; and provides an RSSI signal in response to the first and second rectified signals (I1, I2). A conversion circuit, the conversion circuit comprising:
A first input node for receiving a rectified signal; a second input node for receiving the second rectified signal; a first transistor having a control terminal and a controlled terminal coupled to the first input node; A second transistor (343) having a control terminal coupled to the control terminal of one transistor (341) and a controlled terminal coupled to the second input node; a control terminal coupled to the control terminal of the first transistor; A third transistor (345) having a first controlled terminal coupled to the second input node and a second controlled terminal coupled to an output node for providing an RSSI output signal; and a third transistor (345) connected to the output node and a second power supply. An output resistor (Rrs) coupled therebetween, wherein the current flowing through the output resistor is substantially proportional to the first rectified signal.
【請求項3】 前記変換回路における第1,第2,第3
トランジスタが、電流ミラー回路を形成することを特徴
とする請求項2記載のRSSI回路。
3. The first, second, and third conversion circuits in the conversion circuit.
3. The RSSI circuit according to claim 2, wherein the transistors form a current mirror circuit.
【請求項4】 Tが絶対温度を示し、aが前記出力抵抗
の温度係数を示す場合において、前記第1電流源の流す
電流の温度依存性を示す温度係数が実質的に(1/T−
a)で表現され、前記第2電流源の流す電流の温度依存
性を示す温度係数が実質的に(−a)で表現されること
を特徴とする請求項2記載のRSSI回路。
4. When T indicates an absolute temperature and a indicates a temperature coefficient of the output resistance, a temperature coefficient indicating a temperature dependency of a current flowing through the first current source is substantially (1 / T−
3. The RSSI circuit according to claim 2, wherein a temperature coefficient represented by a) and indicating a temperature dependency of a current flowing through the second current source is substantially represented by (-a).
【請求項5】 前記第1電源の電位は、前記差動出力ノ
ードおよび前記第1電源との間に結合される出力抵抗器
の両端に生じる電圧と、前記第2増幅器を構成するトラ
ンジスタの制御端子と第2被制御端子との間に生じる電
圧と、前記第2増幅器を構成する電流源に生じる電圧
と、前記第2電源の電位の和に実質的に等しいことを特
徴とする請求項2記載のRSSI回路。
5. The potential of the first power supply includes a voltage generated between both ends of an output resistor coupled between the differential output node and the first power supply, and control of a transistor forming the second amplifier. 3. A voltage generated between a terminal and a second controlled terminal, a voltage generated in a current source included in the second amplifier, and a potential of the second power supply, substantially equal to the sum of the potentials. The described RSSI circuit.
【請求項6】 前記第1電源の電位は、前記変換回路の
第1抵抗器の両端に生じる電圧と、前記第1トランジス
タの制御電極と被制御電極との間に生じる電圧と、前記
第1トランジスタと前記第2電源との間に結合されるト
ランジスタの被制御電極間に生じる電圧と、前記第2電
源の電位の和に実質的に等しいことを特徴とする請求項
2記載のRSSI回路。
6. The potential of the first power supply includes a voltage generated between both ends of a first resistor of the conversion circuit, a voltage generated between a control electrode and a controlled electrode of the first transistor, and a potential of the first power supply. 3. The RSSI circuit according to claim 2, wherein a voltage generated between a controlled electrode of the transistor coupled between the transistor and the second power supply is substantially equal to a sum of a potential of the second power supply.
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